為使熱成像系統正常工作，將其探測器元件冷卻至低溫或深低溫的技術(shù)，又稱(chēng)低溫恒溫器技術(shù)。該技術(shù)的主要任務(wù)有二點(diǎn)：一是通過(guò)制冷形成一個(gè)合適的低溫恒溫環(huán)境，以保證需要在低溫下工作的電子器件或系統功能正常，或提高器件的靈敏度；二是屏蔽或減小來(lái)自熱成像系統的濾光片、擋板及光學(xué)系統本身等帶來(lái)的熱噪聲。

　　工作原理

　　制冷器的工作原理包括物理和化學(xué)兩種方法。根據使用場(chǎng)合和所需要制冷溫度不同，可利用不同原理制成適當的制冷器。熱成像系統使用的多為物理方法。主要有：

　　1、利用相變制冷

　　即利用制冷工作物質(zhì)相變吸熱效應，如使用灌注式杜瓦瓶的液氮、液氫等的制冷；

　　2、利用焦耳-湯姆遜效應制冷即當高壓氣體的溫度低于本身的轉換溫度并通過(guò)一個(gè)很小的節流孔時(shí)，氣體的膨脹會(huì )使溫度下降。如焦-湯制冷器，特點(diǎn)是結構簡(jiǎn)單、可靠性高、質(zhì)量輕、體積小、無(wú)振動(dòng)、無(wú)運動(dòng)部件、噪聲小、成本低、致冷速度快，致冷時(shí)間通常只需15～60s（秒）。

　　3、利用氣體的等熵膨脹制冷

　　即氣體在等熵膨脹時(shí)，借膨脹機的活塞向外輸出機械功，膨脹后氣體的內位能要增加，從而要消耗氣體本身的內功能來(lái)補償，致使膨脹后溫度顯著(zhù)降低。如斯特林閉循環(huán)制冷器，其特點(diǎn)是功耗低、尺寸小、質(zhì)量輕。

　　4、利用帕爾帖效應制冷

　　即用N型半導體和P型半導體作用偶對，當有直流電通過(guò)時(shí)電偶對一端發(fā)熱，另一端變冷，如熱電制冷器，又稱(chēng)為半導體或溫差電制冷器。熱電探測器的主要優(yōu)點(diǎn)是：全固態(tài)化器件、結構緊湊、壽命長(cháng)；無(wú)運動(dòng)部件，不產(chǎn)生噪音；不受環(huán)境影響；可靠性高。缺點(diǎn)是制冷器的性能系數（COP）較低，致冷量小，效率低；版權為

　　5、利用物體之間的熱輻射交換制冷如在外層空間利用外層宇宙的高真空，深低溫來(lái)制冷。它的顯著(zhù)特點(diǎn)是無(wú)運動(dòng)部件、長(cháng)壽命、功耗小、無(wú)振動(dòng)干擾。缺點(diǎn)是對軌道和衛星的構形有要求，對環(huán)境要求嚴格，入軌后需經(jīng)過(guò)一段時(shí)間的加熱放氣后才能工作。